显示设备中的光学测试小芯片制造技术

一种制造显示器的方法，该方法包括以下步骤：提供显示基板，所述显示基板在显示区域中具有多个控制电极；定位响应于控制器的多个小芯片以向所述控制电极提供电流，每个小芯片具有独立的基板、电连接到控制电极的至少一个像素连接焊盘和在所述小芯片中形成的一个或更多个测试光发射器，所述一个或更多个测试光发射器响应于在所述控制电极上提供的电流而发光；控制所述小芯片使电流经过在所述小芯片中形成的测试光发射器中的一个或更多个以发光；检测由所述测试光发射器发出的所述光以确定故障小芯片或故障小芯片互连；替换或修复所述故障小芯片或故障小芯片互连；以及在所述显示区域中在所述基板上形成有机发光二极管，所述有机发光二极管连接到所述控制电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及显示设备，该显示设备包括具有分布式、独立的小芯片(chiplet)控制元件的基板并且对这些小芯片进行光学测试。
技术介绍
在便携式设备中，平板显示设备与计算设备结合地广泛使用，并且广泛用于诸如电视机的娱乐设备。这类显示器通常采用在基板上方分布的多个像素来显示图像。各像素包括多个不同颜色的发光元件以表现各图像元素，该多个不同颜色的发光元件通常被称为子像素，这些子像素通常发出红光、绿光和蓝光。此处，没有区别像素和子像素，所有的发光元件都被称为像素。已知多种平板显示技术，例如等离子体显示器、液晶显示器和发光二极管显示器。有源矩阵元件不必限于显示器，而是可以分布在基板上，并且在需要空间分布控制的其它应用中采用。包括形成发光元件的发光材料的薄膜的发光二极管(LED)在平板显示设备中具有许多优点，并且在光学系统中很有用。Tang等的美国专利第6，384，529号示出了包括有机LED发光元件阵列的有机LED彩色显示器。另选地，可以采用无机材料，并且无机材料可以在多晶半导体母体中包括磷光晶体或量子点。也可以采用其它有机或无机材料的薄膜来控制对发光薄膜材料的电荷注入、传输或阻挡，并且这些是本领域公知的。利用封装盖层或板将这些材料设置在电极之间的基板之上。当电流流经发光材料时，从像素发出光。所发出的光的频率取决于所使用的材料的性质。在这种显示器中，光可以通过基板(底部发射器)或通过封装盖(顶部发射器)发出，或通过基板与封装盖两者发出。LED设备可以包括图案化的发光层，在图案化的发光层中，在图案中采用不同的材料以在电流经过这些材料时发出不同颜色的光。另选地，LED设备可以采用单个发光层(例如，白光发射器)与滤色器一起用于形成全彩色显示器，如Cok的美国专利第6，987，355号中所教导的。采用不包括滤色器的白色子像素也是已知的，例如，如Cok等的美国专利第 6，919，681号中所教导的。已经提出采用未图案化的白色发射器与四个彩色像素(包括红色、绿色和蓝色滤色器和子像素以及未过滤的白色子像素)一起来提高设备的效率(例如， 参见Miller等的美国专利第7，230，594号)。用于控制平板显示设备中的像素的两种不同方法通常是已知的有源矩阵控制和无源矩阵控制。在有源矩阵设备中，控制元件分布在平板基板上。通常，每个子像素由一个控制元件控制并且每个控制元件包括至少一个晶体管。例如，在简单的有源矩阵有机发光 (OLED)显示器中，每个控制元件包括两个晶体管(选择晶体管和电力晶体管)和一个用于存储指定子像素亮度的电荷的电容器。各发光元件通常采用独立的控制电极和公共电极。现有技术的有源矩阵控制元件通常包括诸如硅的薄膜半导体材料，该薄膜半导体材料通过光刻工艺而形成为晶体管和电容器。薄膜硅可以是非晶的或多晶的。与由晶体硅晶片制成的常规晶体管相比，由非晶硅或多晶硅制成的薄膜晶体管相对较大，并具有较低的性能。此外，这种薄膜器件通常表现出局部或大面积的不均勻性，这导致在采用这种材料的显示器中的可感知的不均勻性。当进行制造工艺和材料工艺方面的改进时，制造工艺是昂贵的，并且，薄膜器件的性能仍然比晶体硅器件的性能低。在公开号为2006/0055864的美国专利申请中，Matsumura等讨论了 LCD显示器使用的晶体硅基板。Matsumura描述了一种选择性地将所制造的像素控制器件从第一半导体基板传递和固定到第二平面显示基板上的方法。示出了像素控制器件内的布线互连以及从总线和控制电极到像素控制器件的连接。然而，并没有给出对提高显示器的孔径比、降低与显示设备一起使用的这种像素控制器件的成本或测试像素控制器件的教导。在现有技术中，电子设备测试是已知的。例如，美国专利第6，0 ，441号描述了通过监测LED所用电流来进行的LED显示设备中的自测试例行程序。美国专利5，369，357 描述了用于CCD成像器的光学操作测试结构，以测试CCD的调制转换功能。在公开号为 2007/0046581的美国专利申请和美国专利第6，995，519号中描述了 OLED设备的电测试方法。 产量在制造低成本平板显示器时是很重要的。因此，尽可能早地检测出制造工艺中的缺陷以修复缺陷或在没有发生任何进一步制造费用的情况下丢弃有缺陷的设备是非常重要的。在现有技术中，如有必要，在制造和修复后，测试平板显示器。通过在制造工艺期间测试显示器，减少了修复的成本并且提高了制造产量。以有效的方式测试设备也是很重要的。具体地说，具有许多像素的显示器(如高清电视机)花费很长时间来依次测试各像素。因此，在制造工艺中，能够快速实现的测试方法是有用的。因此，需要提高有源矩阵发光显示器的性能，在制造过程期间或之后，以有效且高效的方式在短时间内测试这些显示器，以提高有源矩阵发光显示器的制造产量。
技术实现思路
本专利技术包括一种制造显示器的方法，该方法包括以下步骤(a)提供显示基板，所述显示基板具有显示区域和位于所述显示区域中的多个控制电极；(b)定位响应于控制器的多个小芯片以向所述控制电极提供电流，每个小芯片具有与所述显示基板分离的小芯片基板、电连接到控制电极的至少一个像素连接焊盘和在所述小芯片中形成的一个或更多个测试光发射器，所述一个或更多个测试光发射器响应于所述控制电极上提供的电流而发光；(c)控制所述小芯片使电流经过在所述小芯片中形成的所述测试光发射器中的一个或更多个以从所述小芯片发光；(d)检测由所述测试光发射器发出的所述光以确定故障小芯片或故障小芯片互连；(e)替换或修复所述故障小芯片或故障小芯片互连；以及(f)在所述显示区域中在所述基板上形成有机发光二极管，所述有机发光二极管连接到所述控制电极。本专利技术的另一方面是一种显示器，该显示器包括(a)显示基板，该显示基板具有显示区域和具有独立于所述显示基板的基板的多个小芯片，所述多个小芯片在所述显示区域中位于所述显示基板上，每个小芯片具有至少一个连接焊盘、至少一个像素控制电路和至少一个像素测试电路；(b)多个像素，所述多个像素位于所述显示区域中，每个像素包括控制电极、第二电极和位于所述控制电极和第二电极之间的至少一层发光材料，其中，所述像素控制电路连接到所述控制电极，以驱动所述控制电极使所述发光材料发光；(c)控制器，该控制器连接到一个或更多个小芯片，以向所述小芯片提供外部控制信号；以及(d)其中，所述像素测试电路包括响应于所述外部控制信号的一个或更多个测试光发射器，所述测试光发射器独立于所述至少一层发光材料发光。本专利技术具有的优点在于提高了平板基板中的控制元件的性能并且提供了测试小芯片和电连接的高效方式。本专利技术在制造包括小芯片的OLED设备的期间特别有用，以保证在制造设备中的OLED层之前小芯片正确地运行。附图说明图1是根据本专利技术的实施方式的显示器示意图；图2是根据本专利技术的实施方式的显示器的一部分的示意图；图3是根据本专利技术的实施方式的小芯片的横截面；图4A-图4C是根据本专利技术的另选实施方式的多种像素和测试光发射器驱动电路的示意图；图5是根据本专利技术的另一实施方式的像素和测试光发射器驱动电路的示意图；图6是本专利技术的方法的流程图；图7是根据本专利技术的另一实施方式的像素和测试光发射器驱动电路的示意图；图8是根据本专利技术的实施方式的显示器和小芯片的部分横本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·S·库克，约翰·W·哈默，M·W·马特恩，
申请(专利权)人：全球OLED科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：